高爐渣碳纖維棒混凝土梁的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于混凝土技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高爐渣碳纖維棒混凝土梁。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋼筋混凝土作為當代土木工程領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)材料，攀西地區(qū)利用特有的 高鈦型高爐渣粗、細骨料澆筑制作的鋼筋混凝土梁，因具有重量輕、強度好、平滑度好、隔音 性能好等優(yōu)點，而且可節(jié)約普通混凝土的主材料，降低制作成本，被廣泛引用，但是其抗彎 性能較差，而且在使用過程中，鋼筋易銹蝕。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 本實用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種抗彎性能更好的高爐渣碳纖維棒混 凝土梁。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題本實用新型所采用的技術(shù)方案是：高爐渣碳纖維棒混凝土 梁，包括高爐渣混凝土和內(nèi)部骨架，內(nèi)部骨架包括位于其底部的至少2根碳纖維棒、位于其 頂部的至少2根架立鋼筋，碳纖維棒和架立鋼筋的長度方向均與高爐渣混凝土的長度方向 相一致，碳纖維棒和架立鋼筋通過沿兩者長度方向布置的多個箍筋連接形成一整體骨架結(jié) 構(gòu)。
[0005] 進一步地是：在沿高爐渣混凝土寬度方向的縱向截面上，多根碳纖維棒之間沿高 爐渣混凝土寬度方向均勻間隔設(shè)置，多根架立鋼筋之間沿高爐渣混凝土寬度方向均勻間隔 設(shè)置，且位于兩端的2根碳纖維棒、位于兩端的2根架立鋼筋四者呈矩形布置。
[0006] 進一步地是：內(nèi)部骨架還包括位于其兩側(cè)面的構(gòu)造腰筋，構(gòu)造腰筋與箍筋相連接， 構(gòu)造腰筋的長度方向與高爐渣混凝土的長度方向相一致，且在沿高爐渣混凝土寬度方向的 縱向截面上，構(gòu)造腰筋在位于同一端部的碳纖維棒、架立鋼筋之間均勻間隔設(shè)置。
[0007] 進一步地是:碳纖維棒的外表面具有螺旋狀凸肋。
[0008] 進一步地是:碳纖維棒相互之間的間距小于架立鋼筋相互之間的間距。
[0009] 本實用新型的有益效果是：在內(nèi)部骨架中，碳纖維棒為受拉主筋，主要承受拉應(yīng) 力;架立鋼筋用來固定箍筋和形成鋼筋骨架;箍筋用來滿足斜截面抗剪強度，并聯(lián)結(jié)受拉主 筋和受壓區(qū)混凝土使其共同工作，此外，用來固定主筋的位置而使梁內(nèi)各種鋼筋構(gòu)成整體 骨架結(jié)構(gòu);而構(gòu)造腰筋則可增大梁骨架的剛度，減少受拉區(qū)裂縫開展。本實用新型通過改進 內(nèi)部骨架結(jié)構(gòu)，增強了抗彎強度。
【附圖說明】
[0010] 圖1是本實用新型的縱向截面圖；
[0011] 圖2是圖1的右視圖；
[0012] 圖中標記:1-碳纖維棒、2-架立鋼筋、3-構(gòu)造腰筋、4-箍筋。
【具體實施方式】
[0013] 下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0014] 如圖1、圖2所示，本實用新型包括高爐渣混凝土和內(nèi)部骨架，內(nèi)部骨架包括位于其 底部的至少2根碳纖維棒1、位于其頂部的至少2根架立鋼筋2,碳纖維棒1和架立鋼筋2的長 度方向均與高爐渣混凝土的長度方向相一致，碳纖維棒1和架立鋼筋2通過沿兩者長度方向 布置的多個箍筋4連接形成一整體骨架結(jié)構(gòu)。
[0015] 優(yōu)選地，在沿高爐渣混凝土寬度方向的縱向截面上，多根碳纖維棒1之間沿高爐渣 混凝土寬度方向均勻間隔設(shè)置，多根架立鋼筋2之間沿高爐渣混凝土寬度方向均勻間隔設(shè) 置，且位于兩端的2根碳纖維棒1、位于兩端的2根架立鋼筋2四者呈矩形布置。
[0016] 優(yōu)選地，內(nèi)部骨架還包括位于其兩側(cè)面的構(gòu)造腰筋3,構(gòu)造腰筋3與箍筋4相連接， 構(gòu)造腰筋3的長度方向與高爐渣混凝土的長度方向相一致，且在沿高爐渣混凝土寬度方向 的縱向截面上，構(gòu)造腰筋3在位于同一端部的碳纖維棒1、架立鋼筋2之間均勻間隔設(shè)置。
[0017]優(yōu)選地，碳纖維棒1的外表面具有螺旋狀凸肋。
[0018] 另外，箍筋4優(yōu)選垂直于高爐渣混凝土的長度方向設(shè)置。
[0019] 在內(nèi)部骨架中，碳纖維棒1為受拉主筋，主要承受拉應(yīng)力;架立鋼筋2用來固定箍筋 4和形成鋼筋骨架;箍筋4用來滿足斜截面抗剪強度，并聯(lián)結(jié)受拉主筋和受壓區(qū)混凝土使其 共同工作，此外，用來固定主筋的位置而使梁內(nèi)各種鋼筋構(gòu)成整體骨架結(jié)構(gòu)；而構(gòu)造腰筋3 則可增大梁骨架的剛度，減少受拉區(qū)裂縫開展;而在碳纖維棒1的外表面設(shè)置螺旋狀凸肋能 顯著提高碳纖維棒與混凝土之間的嵌固作用，增加兩者之間粘結(jié)力，最大限度保證碳纖維 棒與混凝土之間變形協(xié)同能力。本實用新型通過改進內(nèi)部骨架結(jié)構(gòu)，增強了抗彎強度。
[0020] 實施例：
[0021 ]本實用新型采用技術(shù)方案為:包括高爐渣混凝土和內(nèi)部骨架，內(nèi)部骨架包括位于 其底部的2根碳纖維棒1、位于其頂部的2根架立鋼筋2,碳纖維棒1和架立鋼筋2的長度方向 均與高爐渣混凝土的長度方向相一致，碳纖維棒1和架立鋼筋2通過沿兩者長度方向布置的 多個箍筋4連接形成一整體骨架結(jié)構(gòu)，2根碳纖維棒1和2根架立鋼筋2四者呈矩形布置，碳纖 維棒1的外表面具有螺旋狀凸肋。
[0022] 根據(jù)現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范，以縱截面為150mm X 300mm、長度為1500mm的高爐渣混凝 土梁為例進行實施，垂直梁縱軸豎向荷載分別按100kN、150kN、200kN進行設(shè)計，碳纖維棒1 采用國內(nèi)某知名品牌，直徑分別為6111111、8111111、1〇111111，架立鋼筋2采用冊8400螺紋鋼筋，直徑分 別為 16mm、18mm、22mm，試驗編號分別為 LMl -D、LM2-D、LM3-D。
[0023] 而作為對比實施例，與本實用新型采用相同結(jié)構(gòu)，但用普通鋼筋替代碳纖維棒1， 采用直徑分別為16111111、18111111、22111111的冊8400螺紋鋼筋作為受拉主筋，而架立鋼筋2同樣采用 HRB400螺紋鋼筋，直徑分別為16mm、18mm、22mm，試驗編號分別為LMl、LM2、LM3。
[0024] 6組高爐渣混凝土梁養(yǎng)護好后，進行加載試驗，試驗情況如表1所示。
[0025] 表1各試驗梁受荷過程中關(guān)鍵點荷載對比情況
[0026]
[0027]由表1試驗數(shù)據(jù)可見，本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)，梁的承載力并未明顯受損，其 破壞荷載僅比設(shè)計值略低，在5 %以內(nèi)，但是抗彎性能明顯提升。
[0028]作為對本實用新型的一項改進，碳纖維棒1相互之間的間距小于架立鋼筋2相互之 間的間距。在普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，底部受拉主筋相互之間的間距、架立鋼筋相互之間的 間距兩者通常是相同的，若采用該等間距結(jié)構(gòu)，由表1試驗數(shù)據(jù)可見，梁的承載力會略微受 損，而通過減小碳纖維棒1相互之間的間距則可以避免梁的承載力受損。以縱截面為150mm X 300mm、長度為1500mm的高爐渣混凝土梁為例，碳纖維棒1數(shù)量為3根，架立鋼筋2數(shù)量為2 根，而且可通過設(shè)置構(gòu)造腰筋3來減少受拉區(qū)裂縫開展，構(gòu)造腰筋3間距優(yōu)選為40mm~60mm， 在縱截面為150mm X 300mm、長度為1500mm的高爐渣混凝土梁實施例中，可在兩側(cè)面各設(shè)置3 根構(gòu)造腰筋3，增設(shè)腰筋3還可提升梁的承載力。
【主權(quán)項】
1. 高爐渣碳纖維棒混凝土梁，包括高爐渣混凝土和內(nèi)部骨架，其特征在于：內(nèi)部骨架包 括位于其底部的至少2根碳纖維棒（1)、位于其頂部的至少2根架立鋼筋(2)，碳纖維棒(1)和 架立鋼筋（2)的長度方向均與高爐渣混凝土的長度方向相一致，碳纖維棒（1)和架立鋼筋 (2)通過沿兩者長度方向布置的多個箍筋(4)連接形成一整體骨架結(jié)構(gòu)。2. 如權(quán)利要求1所述的高爐渣碳纖維棒混凝土梁，其特征在于:在沿高爐渣混凝土寬度 方向的縱向截面上，多根碳纖維棒(1)之間沿高爐渣混凝土寬度方向均勻間隔設(shè)置，多根架 立鋼筋(2)之間沿高爐渣混凝土寬度方向均勻間隔設(shè)置，且位于兩端的2根碳纖維棒（1)、位 于兩端的2根架立鋼筋(2)四者呈矩形布置。3. 如權(quán)利要求1或2所述的高爐渣碳纖維棒混凝土梁，其特征在于：內(nèi)部骨架還包括位 于其兩側(cè)面的構(gòu)造腰筋(3)，構(gòu)造腰筋（3)與箍筋(4)相連接，構(gòu)造腰筋(3)的長度方向與高 爐渣混凝土的長度方向相一致，且在沿高爐渣混凝土寬度方向的縱向截面上，構(gòu)造腰筋(3) 在位于同一端部的碳纖維棒(1)、架立鋼筋(2)之間均勻間隔設(shè)置。4. 如權(quán)利要求1或2所述的高爐渣碳纖維棒混凝土梁，其特征在于:碳纖維棒（1)的外表 面具有螺旋狀凸肋。5. 如權(quán)利要求2所述的高爐渣碳纖維棒混凝土梁，其特征在于:碳纖維棒（1)相互之間 的間距小于架立鋼筋(2)相互之間的間距。
【專利摘要】本實用新型提供一種抗彎性能更好的高爐渣碳纖維棒混凝土梁。本實用新型包括高爐渣混凝土和內(nèi)部骨架，內(nèi)部骨架包括位于其底部的至少2根碳纖維棒、位于其頂部的至少2根架立鋼筋，碳纖維棒和架立鋼筋的長度方向均與高爐渣混凝土的長度方向相一致，碳纖維棒和架立鋼筋通過沿兩者長度方向布置的多個箍筋連接形成一整體骨架結(jié)構(gòu)。內(nèi)部骨架還可包括位于其兩側(cè)面的構(gòu)造腰筋，構(gòu)造腰筋與箍筋相連接。本實用新型通過改進內(nèi)部骨架結(jié)構(gòu)，增強了抗彎強度。
【IPC分類】E04C5/02, E04C5/07, E04C3/20
【公開號】CN205134735
【申請?zhí)枴緾N201520966141
【發(fā)明人】黃雙華, 汪杰, 陳賓, 梁月華
【申請人】攀枝花學(xué)院
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年11月26日